B Ö L Ü M 4 İÇME SUYU HAZNELERİ İÇME SUYU HAZNELERİNİN İNŞA AMAÇLARI Sarfiyatların Dengelenmesi Şebekedeki sarfiyat salınımlarının düzenlenmesi gelir. Günün çeşitli saatlerinde şebekede kullanılan su isaleden gelen sudan fazladır. Hazne hacmini büyük tutmak pompa çalışma süresini azaltmak ve elektrik tarifesinin düşük olduğu saatlerde çalıştırmak mümkündür. İşletme Emniyeti İçme suyu hazneleri, isale hatlarında veya pompalarda meydana gelebilecek arızalara karşı bir emniyettir. Su hazneleri şebeke borularının sürekli su ile dolu olmasını da sağlar, kirlenme önlenir. 1
Gerekli Basıncın Temini İçme suyu şebekelerinde, suların yüksek binaların üst katlarına çıkabilmesi için borulardaki su basıncının belirli bir değerin altına düşmemesi gerekir. Ülkemizde bu değer nüfusa bağlı olarak 20-30 m arasında değişir. Hazneler şebekedeki gerekli işletme basıncını temin eder. Yangın Söndürme Suyunun Temini Yangın sırasında kullanmak üzere bir miktar suyun sürekli olarak haznede tutulması gerekmektedir. Hazne boyutlandırılırken normal sarfiyatların yanında bu miktarın da dikkate alınması gerekir. Menba ve Ara Haznesi Olarak Vazife Görmesi Şebekelerin birden fazla hazne ile beslenmesi halinde haznelerin bir kısmı diğer hazneler için menba vazifesi de görebilir. Bu durumda farklı giriş ve çıkışları dengeleyecek şekilde hazne boyutlandırılır. HAZNELERİN SINIFLANDIRILMASI Şekil ve Malzeme Yönünden Belirli hacimdeki su miktarını biriktirmek üzere inşa edilecek hazneye verilebilecek en ekonomik geometrik şekil küredir. Bunların inşası zordur. İkinci ekonomik şekil silindirdir. 1000-5000 m 3 arasındaki hazneler betonarmeden, daha büyük hazneler ise metal veya ön gerilmeli betondan yapılır. Dikdörtgen şekilli hazneler betonarme veya kargir yapılabilirler. 100 m 3 ten küçük haznelerin dikdörtgen kesitli yapılması daha ekonomiktir. Uzun kenar, kısa kenarın ¾ üne eşit olması durumu, kullanılan malzemeyi minimum ve maliyeti de ekonomik yapan durumdur. 2
Hazne Hacmi Yönünden a- Küçük hazneler V<500 m 3 b- Orta büyüklükteki hazneler 500 V 5000 m 3 c- Büyük hazneler V>5000 m 3 Haznenin Zemindeki Durumu Yönünden Gömülü hazneler Yerleşme merkezi civarında yeteri kadar yüksek kotlu tepelerin bulunması halinde inşa edilir. Hazne üzeri 0.50-1.0 m arasında toprak ile örtülür. Hazne mimarisi kolaydır. Sabotaja karşı emindir. Sıcaklıktan etkilenmez. Yarı gömülü hazneler Bu hazneler de gömülü haznelerin inşa edildikleri topoğrafikşartları gerektirir. Ancak haznenin bir kısmı zemin üzerinde bırakılarak su kotu artırılır. Aynı zamanda kazı bakımından da ekonomik olabilir. Isıya karşı korunması için inşasında özel malzemeler kullanılır. Su kuleleri (Ayaklı hazneler) Bu hazneler şehir merkezi civarında şebekedeki gerekli basıncı sağlayacak şekilde yüksek noktaların bulunmaması halinde inşa edilir. Maliyetleri fazladır. Hacimleri çok büyük tutulmamaktadır. 3
Hazne Yeri Yönünden Baş hazneleri Uç hazneleri Merkezi hazne Kaptaj Depo Şehir Kaptaj Depo Şehir Kaptaj Filtreler Depo Şehir Kaptaj Pompa Tasfiye tesisi Şehir Depo Pompa Kaptaj Pompa Filtreler Depo Şehir Pompa Su haznelerinin yerleri 4
HAZNE YAPILACAK YERLERİN ÖZELLİKLERİ Yeter derecede yüksek, şehirde maksimum ve minimum basınçları sağlayacak bir yer olmalıdır. Şebekede basınç dağılımını mümkün mertebe üniform kılacak bir yer seçilmelidir. Şebeke borularının boylarını ve çaplarını büyütmemelidir. İsalenin boyunu uzatmamalıdır. Kirlenmeye karşı iyi korunmuş olmalı. Ulaşılması kolay bir yer olmalıdır. İnşası kolay bir yer olmalı. Hazne inşa edilecek yerin istimlakı ucuz olmalı. Hazne Yerinin Tayini Hazneler en yüksekte bulunan bir muslukta en az 5 m lik bir basınç meydana getirecek bir seviyede yapılmalıdır. Genel olarak mahalli şartlar ve ekonomik düşünceler haznelerin yerlerinin yerinin tayininde önemli rol oynar. En uygun yer haznenin en sık yerleşme bölgesine yapılmasıdır. Bu durumda yük kayıpları en aza düşer. Haznenin gerekli kotu Terfi merkezi Şebeke Merkezi hazne Gerekli İşletme Basıncı 5
HAZNE KOTUNUN TAYİNİ Hazne kotu aşağıda verilen eşitlik yardımıyla bulunur. P HK = Şehrinen yüksek kotu + γ min + JxL + JxL + (4 5 m) Burada; J.L1: Hazne ile şehir arasındaki yük kaybı J.L1: Şehir üzerindeki yük kaybı (Şehrin son noktası dikkate alındığında) 1 2 ŞEBEKE KADEMELERİ Kot farkının çok fazla olduğu yerlerde, tek bir şebeke sistemiyle suyu dağıtmak mümkün değildir. Çünkü alt kotlardaki borular büyük basınçlara maruz kalırlar. Bu sebeple içme suyu şebekesi muhtelif katlara veya kademelere ayrılır. Her kademe ayrı bir hazne ile beslenir. Genellikle işletme basıncı her kademede 30 45 m arasında alınır. Minimum basınç 20-30 metre, maksimum basınç 80-90 metre alınır. Bu değerlerden daha yüksek basınç, şebekede kayıpları artıracağından ve armatürlerin sık sık bozulmasına neden olacağından istenmez. Burada söz konusu olan basınç statik basınçtır. Minimum basınç kat yüksekliğine göre tayin edilir. Bu değer bulunurken bina girişindeki saat ve tesisatında 10 metrelik yük kaybı olduğu, binadaki en yüksek muslukta 12-15 metrelik bir basıncın olması gereği göz önüne alınır. 6
150-160 3H 120 3 110-120 2H 80 2 70-80 40 1H 1 0.00 Katlı şebeke HAZNE HACİMLERİ İçme suyu haznelerinin hacmi de diğer tesislerde olduğu gibi 25-30 sene sonraki ihtiyaca göre belirlenir. Ayaklı haznelerde bu süre daha uzun seçilebilir. Hazne hacimlerinin belirlenmesinde pompaların çalışma süresi, emniyet ve salınımların dengelenmesi büyük rol oynar. Hazne hacimleri ne kadar büyük olursa emniyet açısından o kadar iyi olur. Ancak suyun bayatlaması ve pahalı olması gibi mahsurlar vardır. Ülkemizde İlkler Bankası yönetmeliğine göre menba debisinin maksimum saatlik sarfiyattan büyük olması halinde hazne hacmi maksimum günlük sarfiyatın 1/4-1/3 ü arasında alınır. 7
Yangın Suyu İçin Gerekli Hacim Nüfus Şebeke ana boru (lt/s) Şebeke esas boru (lt/s) Şebeke tali boru (lt/s) Yangın Hacmi N<10 000 5 5 2.5 36 10 000<N<50 000 10 5 2.5 72 N>50 000 20 10 5 360 Depo Hacminin Belirlenmesi İller bankası yönetmeliğindeki esasa göre inşa edilecek haznenin hacmi en az günlük su sarfiyatının, terfili (pompa yardımı ile) iletimde 1 / 4 ünden az olmamak üzere, cazibeli iletimlerde 1/3 ünden bir katına kadar yapılabilir. Toplam hacim bu hacme yangın için gerekli hacmin eklenmesi ile bulunur. Yani Cazibeli iletim hatlarında: 1 V DEPO = VGün + V 3 Yangıa Terfili iletim hatlarında ise: 1 V DEPO = VGün + VYangıa 4 Depo iletim hattından gelen su Q iletim olduğundan bir günde m 3 insinden ihtiyaç suyu; Qiletim *86400 VGün = 1000 ( m 3 / gün) 8
Gömme depoların iller bankasınca projelendirilmiş standart hacimleri: 0-500 m 3 arasında 50 m 3 e 500-1000 100 m 3 e 1000-2000 250 m 3 e 2000 den büyük 500 m 3 e yuvarlatılır. Gömme Hazne Boyutları Hazne hacmi hesaplandıktan ve hazne tipi (Gömme depo, Ayaklı Depo) belirlendikten sonra hazne boyutlandırması yapılır. İller bankası ve DSİ tarafından hazırlanmış tip projelerden yararlanılarak hazneler inşaa edilirler. Göme hazneler inşaa edilirken önce hazne faydalı su yüksekliği olarak İller Bankası tarafından öngörülen depo yükseklikleri aşağıda verilmiştir. Gömme depo hacmi (m 3 ) Su yüksekliği(m) 50-350 3.0 350-600. 3.5 600-900.. 4.0 900-2000. 5.0 >2000. 6.0 9
Her an değişik olan su sarfiyatını iletim hattından gelen su miktarı ile regüle edecek olan depolar aynı zamanda yangın rezervi (hacmi), tamir ve arıza gibi acil durumları karşılayacak kapasitede olmalıdır. Minimum depo hacmi 50 m 3 tür ve tek gözlü olarak yapılabilir. Bu depolar en az iki gözlü yapılır. Önünde bir manevra odası vardır. En ekonomik hacmin elde edilebilmesi için her gözde (x/y)= (3/4) olacak şekilde dikdörtgen kesitli boyutlandırılır. 2 gözlü inşa edilmelerinin nedeni herhangi bir arıza durumunda kentin susuz kalmamasıdır. Hazne daha çok gözlü olursa (n gözlü depoda) bu oran L x n + 1 = L y 2n olmalıdır. Depolarda su yüksekliği 2.5-4.5m arasında değişir. Her iki gözün önünde manevra odası projelendirilir. L x L x L y 1. GÖZ 2. GÖZ L y Manevra Odası Şekil Gömme Depo Planı Depoda suyu alan borunun ağzına krepin (süzgeç) takılarak suyun içindeki herhangi bir parçanın boruya girmesi engellenir. Krepinler tortu girmemesi için hazne tabanından 15-20 cm kadar yukarıya konur. Krepin üzerindeki su yüksekliği en az 1.5 D kadar olmalıdır (D=boru çapı). Her gözden şebeke ana borusu, dip ve dolu savak boruları çıkar. Hazneye gelen ve giden tüm borular manevra odasında toplanır ve buradan kumanda edilir. Hazne üzerinde asgari 0.5m, azami 1.0m toprak örtüsü bulunması ısı tecridi bakımından gereklidir. 10
Ayaklı Depolar Günlük su ihtiyacının %10-30 u alınarak hacimleri belirlenir. Genellikle %20 alınması normaldir. Ayaklı depolar yerleşim bölgesi civarında şebekede istenen minimum basıncı sağlayacak bir yüksekliğe konmalıdır. Ekonomik sebeplerle 100 m3 ten küçük ve 1000 m3 ten büyük yapılmaları nadirdir. 200 m3 hacme kadar tek bölmeli, 200 m3 ten büyükse çift olarak inşa edilmelidir. Yükseklikleri genellikle 5-7m arasında alınabilir. Ayaklı depoların çapları hacimlere bağlı olarak: V= 100-500 m3 için V= 500-1000 m3 için Formülleri ile bulunur. D = 5+ D = 8 + V 1000 V 1000 11